由于鍋爐是一種受壓容器,它不同于一般橋梁、機(jī)床、車輛只受拉伸或彎曲力的作用。鍋爐用金屬材料,不僅在常壓下要有一般結(jié)構(gòu)鋼的性能,而且能在較高壓力下,具有良好的機(jī)械性能,鍋爐是一種特殊的受壓容器,它不僅要承受壓力的作用,而且經(jīng)常地連續(xù)地處于高溫狀態(tài)下工作,因此,又要求鍋爐用金屬材料,具有較優(yōu)的耐熱性能;鍋爐內(nèi)有水、汽的侵蝕,外有煙、灰的沖刷與腐蝕,要求鍋爐用金屬材料,尚要具有一定的抗蝕能力;鍋爐經(jīng)常停爐與開爐,負(fù)荷不穩(wěn)時(shí),壓力變化的幅度也是較大的,因此,又要求鍋爐用金屬材料要經(jīng)得起往復(fù)力的作用,不致很快產(chǎn)生疲勞或破裂;鍋爐在發(fā)生事故或突然事件時(shí),要求鍋爐用金屬材料,不致因此立即產(chǎn)生破裂,因而要求金屬能從形變到破裂有一個(gè)較長(zhǎng)的過渡階段,即要求鍋爐用金屬材料要有一定的塑性與韌性;鍋爐的制造,目前已基本實(shí)現(xiàn)焊接,因此,又要求鍋爐用鋼要有良好的可焊性能。
為了滿足上述要求,就要根據(jù)鍋爐的工作壓力、介質(zhì)溫度選用適宜的鍋爐用金屬材料。工業(yè)鍋爐(壓力在25公斤/厘米2、溫度在450。a以下)用金屬材料,目前主要以碳素鋼為主。隨著冶煉工業(yè)的發(fā)展,一個(gè)大量采用普通低合金鋼的熱潮即將到來(lái)。由于普通低合金鋼具有各種優(yōu)良性能,可以代替某些碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼,提高產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量,節(jié)約大量鋼材,這是符合我國(guó)社會(huì)發(fā)展的要求的。
鍋爐用碳素鋼,一般采用堿性平爐鋼(使用堿性爐襯,利用平爐方法冶煉的鋼)。在冶煉時(shí),由于脫氧(冶煉工藝中一環(huán))方法的不同,碳素鋼又分鎮(zhèn)靜鋼與沸騰鋼。鎮(zhèn)靜鋼采用錳鐵、硅鐵或鋁來(lái)脫氧,含硅較多,夾雜氣體較少,凝固過程平靜,化學(xué)成分均勻,組織細(xì)密,強(qiáng)度、韌性、塑性、抗腐蝕性等均較好。而沸騰鋼從冶煉直至鋼摸中,均在實(shí)行脫氧過程,只用錳鐵不用硅鐵,所以含硅量只占0.01 0A,且脫氧不完全,凝固過程受到氣體的攪動(dòng),化學(xué)成分不均勻,內(nèi)部氣泡多,抗蝕能力差。故制造與修理工業(yè)鍋爐均采用鎮(zhèn)靜鋼。